New Evidence for a Black Hole in the Compact Binary Cygnus X-3
被称为天鹅座X-3的明亮且高度可变的X射线和射电源是最早发现的X射线源之一，但它在许多方面仍然是一个谜。已知它由一个巨大的沃尔夫-拉叶主星和一个紧凑的物体组成，它们在一个非常紧的轨道上。然而，最基本的参数之一--致密物体的质量--仍然未知。甚至不清楚它是中子星还是黑洞。在本文中，我们提出了我们的分析的宽带高能连续体涵盖了相当大的范围内的光度和光谱形态。我们将这些结果应用到最近确定的标度关系，该关系已被证明可以提供可靠的估计，在一些吸积动力双星的紧凑的物体质量。这一分析使我们得出结论，天鹅座X-3中的致密物体的质量大于$4.2M_\odot$，因此清楚地表明存在黑洞，并因此解决了一个长期存在的问题。在我们的分析和使用一系列最近发表的距离估计的不确定性的全部范围限制紧凑的对象质量之间的$4.2M_\odot$和$14.4M_\odot$。基于9.0千秒差距的距离估计，我们最喜欢的估计是$\sim 10 M_\odot$，误差范围为3.2个太阳质量。因此，这一结果可能会对紧凑双星的共享包络演化模型提出挑战，并将天鹅座X-3确定为第一个确认的吸积动力星系伽马射线源。
2010-05-28 astro-ph.HE
Evidence for a TDE origin of the radio transient Cygnus A-2
2015年，在天鹅座A中发现了一个名为天鹅座A-2的无线电瞬变。由于它的射电亮度（$νF_ν \approx 6 \times 10^{39}$ erg s $^{-1}$），这个瞬变很可能代表了活动星系核周围轨道上的次级黑洞。利用2015年至2017年的{ \it Chandra} ACIS观测，我们寻找了天鹅座A-2的X射线对应物。0.42角秒的间隔意味着天鹅座A-2不能被空间分辨，但通过与模拟的\texttt{marx}数据的比较，我们提出了天鹅座A-2的2-10 keV X射线光度的上限为$1 \times 10^{43}$ erg s $^{-1}$。利用吸积黑洞的基本平面，我们发现我们对天鹅座A-2在2015-2017年的X射线通量的上限不利于天鹅座A-2作为一个稳定吸积黑洞的解释。相反，我们认为天鹅座A-2是潮汐破裂事件（TDE）的无线电余辉，并且在2013年由{ \it Swift}和{ \it NuSTAR}观测到的核区域2-10 keV光度的峰值是来自TDE的X射线发射。TDE可以自然地解释核区域的X射线光变曲线，以及之前在2013年{ \it NuSTAR}光谱中检测到的短暂，快速和电离流出的出现。无线电和X射线光度都落在“热”和“喷射”TDE类型的典型光度之间，这表明天鹅座A-2与以前看到的TDE不同。
2019-04-12 astro-ph.HE
Accretion geometry of the black-hole binary Cygnus X-1 from X-ray polarimetry
黑洞双星（BHB）系统包括一个恒星质量的黑洞和一个近轨道的伴星。物质从伴星转移到黑洞，形成吸积盘、日冕和喷流结构。由此产生的引力能释放导致X射线的发射。辐射受特殊/广义相对论效应的影响，如果适当地识别吸积几何，可以作为黑洞和周围环境的性质的探针。两个竞争的模型描述了硬光谱状态的BHB的磁盘电晕的几何形状，光谱和定时测量的基础上。测量从磁盘反射的硬X射线的偏振可以确定几何形状。日冕的范围在两个模型之间不同，影响相对论效应的强度（例如，偏振分数的增强和偏振角的旋转）。在这里，我们报告的硬X射线（19-181千电子伏）发射的BHB，天鹅座X-1，在硬态的线性偏振的观测结果。低偏振分数，<8.6%（90%置信水平的上限），以及偏振角与喷流轴的对齐表明主导发射不受强重力的影响。结合已有的光谱和时间数据，我们的结果表明，吸积日冕要么是一个扩展结构，要么位于远离天鹅座X-1硬态黑洞的位置。
2018-12-24 astro-ph.HE
On the origin of black hole spin in high-mass black hole binaries: Cygnus X-1
到目前为止，在银河系和其他星系中已经探测到了几个大质量的黑洞双星。对于其中的一些，黑洞的自旋参数进行了估计。由于这些系统中有许多是相当紧密的，因此自旋的来源被认为是由黑洞的祖先与它的双星伴星同步旋转所赋予的角动量。使用天鹅座X-1，最好的研究高质量的黑洞二，我们调查这种可能性。我们发现自旋的这种起源是不可能的，我们的结果指出自旋是坍缩过程的结果。
2010-11-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
The X-Ray Cavity Around Hotspot E in Cygnus A: Tunneled by a Deflected Jet
强大的FR II射电星系天鹅座A在每个叶中都有主要和次要的热点。天鹅座A的2毫秒钱德拉X射线图像显示了一个近似圆形的洞，半径为3.9千秒差距，中心位于东部射电瓣的主要热点，热点E。我们推断分布的X射线发射对我们的视线从X射线表面亮度轮廓的射电瓣相邻的洞，并用它来论证洞是从射电瓣挖掘。孔的表面亮度轮廓意味着深度至少是其投影宽度的1.7 $\pm$ 0.3倍，要求最小深度为13.3 $\pm$ 2.3 kpc。在5 GHz VLA无线电地图上观察到的一个类似的洞加强了波瓣内存在空腔的论点。我们认为，喷流遇到的冲击压缩集群内介质在热点E，通过一个或多个冲击，因为它是偏转回射电瓣。天鹅座A的方位使得从热点E流出的气流几乎直接远离我们，形成了一个细长的空腔。这些结果有利于多个热点的模型，其中FR II射流在主要热点处偏转，然后向前行进以将其大部分功率沉积在次要热点处，而不是牙科钻模型。
2020-03-03 astro-ph.HE
Spectroscopy of the stellar wind in the Cygnus X-1 system
黑洞的X射线亮度是通过其伴星的物质吸积而产生的。根据施主恒星的质量，通过系统的内拉格朗日点落在黑洞上的物质的吸积或强烈的恒星风的吸积可能发生。天鹅座X-1是一个高质量的X射线双星系统，其中的黑洞是由其超巨星伴星HDE 226868的恒星风吸积而成。当伴星接近充满它的洛希瓣时，风不是对称的，而是强烈地集中在黑洞上。Chandra-HETGS观测允许对这种集中的恒星风进行调查，这对于理解吸积流的物理学至关重要。我们比较了在0.0，0.2，0.5和0.75的不同轨道相位的观测结果。这些对应于朝向源的不同视线，使我们能够探测风的结构和动力学。
2011-03-14 astro-ph.HE
X-ray reverberation black hole mass and distance estimates of Cygnus X-1
Newcastle University（纽卡斯尔大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）
利用X射线回波方法对Cygnus X-1的黑洞质量与距离进行估计，结合改进的统计处理和模型，得到质量15±4太阳质量和距离3.4±1.6kpc的测量结果。
2025-12-15 astro-ph.HE
High energy spectral study of the black hole Cygnus X-1 with INTEGRAL
我们提出了一个扩展的\textit{INTEGRAL}数据集的高质量微类星体天鹅座X-1的分析。我们首先以独立于模型的方式对2003年至2016年期间在三种基本光谱状态下拍摄的所有\textit{INTEGRAL}个体点进行分类。特别是，这使我们能够三倍的曝光时间的软状态相比，以前的出版物。然后，我们研究了5- 400 keV的软态和硬态的堆叠光谱的光谱特性，并提供了与我们的建模获得的参数。使用一个精致的替代方法提取的康普顿双事件的IBIS望远镜，然后提取高能量（$>$ 400千电子伏）的光谱在这两个国家。我们确实在这两个州都检测到了硬尾。我们的精细分析使我们能够在低于我们团队先前发表的通量下获得硬态（计数）光谱。尽管仍然需要对这种改进软件的校准特性进行全面估计，但这似乎与其他仪器所见的硬态硬尾更加一致。
2018-11-09 astro-ph.HE
Testing the Bardeen metric with the black hole candidate in Cygnus X-1
一般来说，要测试天体物理学上候选的黑洞的克尔性质是非常困难的，因为不可能同时独立测量自旋参数$a_*$和克尔解的可能偏差。非克尔物体可能看起来确实像克尔黑洞，但自旋不同。然而，模拟极端克尔黑洞要困难得多。天鹅座X-1中的候选黑洞具有近极值Kerr黑洞的特征，是检验Kerr黑洞范式的一个很好的对象。文献中报道的在Kerr时空中有效的3个$σ$ -界$a_* > 0.95$和$a_* > 0.983$分别变为$a_* > 0.78$和$|g/M| < 0.41$，以及在Barthummetric中的$a_* > 0.89$和$|g/M| < 0.28$，其中$g$是黑洞的Barthummetric电荷.
2014-01-25 astro-ph.HE gr-qc
A jet bent by a stellar wind in the black hole X-ray binary Cygnus X-1
International Centre for Radio Astronomy Research – Curtin University（国际射电天文研究中心 - 科廷大学）；University of Oxford, Department of Physics, Astrophysics（牛津大学物理系天体物理学）；Departament de Física Quàntica i Astrofísica, Institut de Ciències del Cosmos Universitat de Barcelona (ICCUB), Universitat de Barcelona (IEEC-UB)（巴塞罗那大学量子物理与天体物理学系，宇宙科学研究所（ICCUB），巴塞罗那大学（IEEC-UB））；Department of Astronomy, University of Wisconsin–Madison（威斯康星大学麦迪逊分校天文学系）；Department of Physics and Astronomy, University of Lethbridge（莱斯布里奇大学物理与天文学系）；Institute of Space Science - INFLPR Subsidiary（空间科学研究所 - INFLPR附属机构）
通过18年射电成像发现天琴座X-1喷流被恒星风弯曲，测量到喷流动能功率与吸积能量相当，为黑洞喷流能量学提供了实证依据。
2025-12-10 astro-ph.HE
Non-thermal radiation from Cygnus X-1 corona
天鹅座X-1是第一个被广泛接受为黑洞候选者的X射线源，并且仍然是同类天体中研究最多的天体之一。对非热射电、硬X射线和伽马射线的探测揭示了这样一个事实，即这类物体能够将粒子加速到非常高的能量。为了解释天鹅座X-1在低硬态下的电磁辐射，我们提出了一个含有相对论轻子和强子的黑洞冕模型。我们把日冕描述为一个两温的热等离子体加上一个混合的非热粒子群，其中高能粒子与磁场、光子场和物质场相互作用。我们的计算包括次级粒子（π介子，μ介子和电子/正电子对）发射的辐射。最后，我们考虑了光子吸收的影响。我们比较了从我们的模型获得的结果与数据的天鹅座X-1的COMPTEL仪器。
2010-05-28 astro-ph.HE
Detection of a low frequency quasi-periodic oscillation in the soft state of Cygnus X-1 with Insight-HXMT
我们报告了在持续存在的黑洞高质量X射线双星天鹅座X-1的软态期间，在Insight-HXMT观测中检测到~88 mHz的短寿命窄准周期振荡（QPO）。该QPO在Insight-HXMT的所有三种仪器中均被显著检测到，因此在1-250 keV的宽能量范围内。QPO的分数均方根在3 keV以上（~5%）没有显示出显着的变化，而在较低的能量（~2%）下降。我们表明，这种QPO是不同的类型A，B，和C QPO通常观察到的黑洞X射线双星。我们比较QPOs在类似的频率，以前已经在其他持久的高质量的X射线双星在软状态下检测到，我们推测，这样的QPOs可能涉及到一些本地的不均匀性很少形成的风吸积系统的吸积流。
2021-08-19 astro-ph.HE
Wind mass-loss rates of stripped stars inferred from Cygnus X-1
最近对高质量X射线双星天鹅座X-1的观测表明，伴星（41个太阳质量）和黑洞（21个太阳质量）的质量都比以前估计的要大。此外，黑洞似乎几乎是最大限度地旋转。在这里，我们提出了一个可能的形成通道的天鹅座X-1系统，所观察到的系统属性相匹配。在这个形成通道中，我们发现天鹅座X-1的轨道参数，结合观测到的同伴的金属丰度，意味着通过风的质量损失显着减少相对于常用的处方剥离恒星。
2021-02-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Probing the near-horizon region of Cygnus X-1 with Suzaku and NuSTAR
天体物理学上的黑洞是在强场状态下检验爱因斯坦的广义相对论的理想实验室。在这篇手稿中，我们提出了一个分析的朱雀和NuSTAR光谱的黑洞的二进制天鹅座X-1使用XIILL_NK。与我们以前的研究天鹅座X-1与NuSTAR数据，在这里，我们能够约束约翰森变形参数$α_{13}$。然而，尽管朱雀提供的铁线附近的高能量分辨率，我们对天鹅座X-1的克尔度规的限制与其他来源的克尔度规相比并不是很严格，这证实了天鹅座X-1是一个相当复杂的来源。
2021-01-28 astro-ph.HE gr-qc
Cygnus X-1: shedding light on the spectral variability of a black hole
黑洞的光谱状态的知识是必不可少的解释数据从黑洞在其发射模型。基于用于对同时进行的RXTE-ASM观测进行分类的罗西X射线定时探测器（RXTE）对Cyg X-1的定点观测，我们开发了一种基于RXTE-ASM颜色和计数率的方案，该方案可用于对1996年至2011年期间进行的该典型黑洞的所有观测进行分类。我们发现，一个简单的计数率标准，如前所述，导致一个显着较高的比例误分类的意见。该方案使我们能够对单个INTEGRAL-IBIS科学窗口进行分类，并获得软，中间和硬态的总光谱，其他状态的污染较低。
2013-03-11 astro-ph.HE
The broad iron Kalpha line of Cygnus X-1 as seen by XMM-Newton in the EPIC-pn modified timing mode
本文分析了天鹅座黑洞X-1的同步XMM-牛顿和RXTE数据中的加宽的、含氟的铁K α线。XMM-牛顿数据是在EPIC-pn相机的定时模式的修改版本中拍摄的。在这种模式下，仪器的较低能量阈值增加到2.8 keV，以避免由于源的亮度引起的遥测丢失，同时保持Fe Ka波段的信噪比。我们发现，最适合的频谱由指数截止的幂律和相对论涂抹，电离反射的总和。Fe K α特征的形状是由于强康普顿加宽与相对论加宽相结合。假设有一个标准的、薄的吸积盘，那么黑洞的旋转速度接近极限。
2011-08-04 astro-ph.HE
Hypercritical Accretion for Black Hole High Spin in Cygnus X-1
最近的AdLIGO和Virgo观测表明，双黑洞（BH）系统中的自旋测量值通常很小，这与经典孤立双黑洞演化通道的预言相一致。在这个标准的形成通道中，假设第一个出生的BH的祖先具有有效的角动量传输。然而，高质量X射线双星（HMXB）中的BH自旋一直被发现非常高。为了解释BH的高自旋，需要在BH母体内部进行低效的角动量输运。然而，这一要求与目前对传统的有效角动量传输机制的理解是不相容的。我们发现，只要允许超临界吸积，这种张力就可以得到极大的缓解。以天鹅座X-1为例，我们证明了超临界吸积不仅可以很好地解决大质量恒星角动量输运的不一致假设，而且与最近报道的其他性质相匹配。
2022-01-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining Mass of Cygnus X-1 from Analysis of the Hard State Spectral Data using TCAF Solution
银河系黑洞候选者天鹅座X-1是天空中最明亮的光源之一，是有史以来第一个被发现的黑洞候选者。尽管由于其在X射线中的持久亮度而成为一个非常好的研究对象，但自发现以来，确定其质量一直很困难。尽管自20世纪70年代初以来不断努力，但近40年来对其质量没有达成共识。质量测量中的不确定性是由于其距离测量中的高度误差造成的。2011年，Orosz等人使用动力学方法将该天体的质量限制为M = 14.8 +/- 1.0 M_Sun。本文采用一种完全独立的方法，即利用基于TCAF解的拟合文件和RXTE PCA仪器的存档数据进行光谱分析，获得了天鹅座X-1的质量。我们的结果不需要源的距离或关于伴星的信息。每个光谱与TCAF的拟合给出一个最佳拟合质量。对天鹅座X-1在其持续硬相期间5个月观测的拟合质量进行平均，得到该源的质量为M_avg = 14.20 +/- 0.36 M_Sun，这与动力学估计的质量一致。
2019-04-26 astro-ph.HE
Detection of gamma rays of likely jet origin in Cygnus X-1
目的：探测天鹅座X-1黑洞X射线双星系统的高能（$>$ 60 MeV）辐射，并研究其起源。方法：我们分析了7.5年的数据费米/LAT与最新的PASS 8软件版本。结果如下：我们报告检测到的信号在$\sim$ 8 $σ$统计意义空间上符合天鹅座X-1和亮度高于60兆电子伏的5.5 $\times$ 10 $^{33}$尔格s $^{-1}$。该信号与硬X射线通量相关：只有在硬X射线光谱状态下，当已知该源显示持久的相对论性无线电发射喷流时，才能在高能量下观察到该源。的能谱，延伸到$\sim$ 20 GeV没有任何迹象的频谱中断，很好地拟合的幂律函数的光子指数为2.3 $\pm$ 0.2。有一个轨道通量变化的暗示，高能量的发射主要来自上合。结论：我们探测到天鹅座X-1的GeV辐射，并推测该辐射很可能与相对论喷流有关。通量轨道变化的证据表明，恒星光子上的各向异性逆康普顿是起作用的机制，因此将发射区域限制在距离黑洞$10^{11}-10^{13}$ cm的范围内。
2016-09-19 astro-ph.HE
The relativistic jet of Cygnus X-3 in gamma rays
天鹅座X-3是一个由沃尔夫-拉叶星和一个黑洞或中子星组成的系统。伽马射线发射与系统中发射的喷气式飞机的无线电发射有关。流量调制与4.8小时的轨道周期，如预期的那样，如果高能量电子上散射光子发射的沃尔夫-拉叶星的伽马射线能量。假设高能电子沿任意取向的相对论性喷流位于一定距离处，计算这种调制。模拟表明，射流必须是倾斜的，伽马射线发射电子不能位于系统内。这与电子在喷流被恒星风压压缩并形成激波的地方获得能量的想法一致。喷流进动强烈影响伽玛射线调制的形状在不同的时期。非热电子的能量仅在倾斜度很低的情况下，即致密物体是黑洞的情况下，才代表爱丁顿光度的一小部分。
2010-02-20 astro-ph.HE
Gamma-ray absorption and the origin of the gamma-ray flare in Cygnus X-1
大质量微类星体天鹅座X-1是银河系中恒星质量黑洞的最佳候选者，已被大气切伦科夫望远镜MAGIC探测到处于极高能量（VHE）（E > 200 GeV）的耀斑状态。耀斑发生在轨道相位0.91，其中相位1是伴随大质量恒星后面的黑洞的配置，当光子-光子湮灭与恒星场的伽马射线光子的吸收预计是最高的。我们的目标是建立一个可以解释观测到的伽玛射线耀斑的性质的天鹅座X-1的高能发射和吸收的模型。我们研究了伽马射线不透明度，由于对创建沿整个轨道，并为不同的位置的发射器。然后，我们考虑一个可能的机制，为生产的VHE排放。我们提出了详细的计算的伽马射线不透明度和推断从这些计算的距离黑洞的发射区域位于。我们认为，耀斑是一个喷流团相互作用的结果，非弹性质子-质子碰撞的衰变产物占主导地位的VHE结果。在合理的假设下，我们能够再现天鹅座X-1在观测到的耀斑期间的光谱。耀斑可能是第一次在如此高的能量下探测到的喷流-云相互作用事件。
2010-05-05 astro-ph.HE
An X-ray reverberation mass measurement of Cygnus X-1
我们首次对恒星质量黑洞的X射线混响质量进行了测量。吸积的恒星质量和超大质量黑洞显示出由吸积盘对硬X射线再处理而产生的特征光谱，如Fe K $α$线和康普顿峰。这种发射探测器的吸积盘的最里面的区域通过广义相对论扭曲的线轮廓。然而，这些光谱失真对黑洞质量不敏感，因为它们依赖于以引力半径为单位的圆盘几何形状。测量由直接和反射辐射之间的路径长度差异引起的混响滞后，可以校准引力半径的绝对长度。我们使用一个相对论模型，能够再现的行为的滞后作为一个功能的能量变化的时间尺度范围很广，解决混响滞后的短时间尺度和内在的硬滞后较长的时间尺度。我们共同拟合的时间平均频谱和实部和虚部的交叉频谱作为一个功能的能量范围内的傅立叶频率的罗西X射线定时曝光器数据从X射线二进制天鹅座X-1。我们还表明，引入一个自洽计算的径向电离分布在光盘中提高了拟合，但需要我们施加一个上限的电离分布峰值，以允许一个合理的值的吸积盘密度。这个限制导致质量值与现有的动态测量更一致。
2019-06-19 astro-ph.HE
Radio Frequency Timing Analysis of the Compact Jet in the Black Hole X-ray Binary Cygnus X-1
本文介绍了利用卡尔G。Jansky甚大望远镜阵和核光谱望远镜阵。有了这些数据，我们检测到明确的通量变化一致的排放量从一个可变的紧凑型射流。为了探测变异性信号如何沿射流传播，我们对数据进行了详细的时序分析。我们发现，无线电喷流发射显示没有显着的功率在傅立叶频率$f\gtrsim0.03$ Hz（低于$\sim30$秒的时间尺度），和更高频率的无线电频段（9/11 GHz）是强烈相关的时间尺度的范围内，显示一个大致恒定的时间滞后与傅立叶频率的几十秒。然而，在较低频率的无线电频段（2.5/3.5 GHz），我们发现在相同的时间尺度范围内的相干性的显着损失。此外，我们检测到X射线/无线电发射之间的相关性，测量X射线/无线电波段之间的时间滞后大约为几十分钟。我们使用这些滞后来求解紧凑型喷流速度，发现天鹅座X-1喷流比通常假设的紧凑型喷流更具有相对论性，其中$β=0.92^{+0.03}_{-0.06}$，（$Γ=2.59^{+0.79}_{-0.61}$）。最后，我们约束射流尺寸尺度如何随频率变化，找到比简单射流模型（$\propto ν^{-1}$）预测的更浅的关系（$\propto ν^{-0.4}$），并估计$ϕ\sim0.4-1.8$度的射流开度角。通过这项研究，我们开发了旨在克服无线电计时分析挑战的观测技术，并创建了将快速无线电射流可变性与内部射流物理学联系起来所需的工具。
2019-01-11 astro-ph.HE
The Trigonometric Parallax of Cygnus X-1
我们报告一个直接和准确的测量距离的X射线双星天鹅座X-1，其中包含第一个黑洞被发现。1.86（-0.11，+0.12）kpc的距离是使用甚长基线阵列从三角视差测量获得的。位置测量对5.6d双星轨道也很敏感，我们确定轨道在天空中是顺时针的。我们还测量了天鹅座X-1的自行，当耦合到距离和多普勒频移时，给出了系统的三维空间运动。当修正了银河系自转的差异后，双星的非圆（特殊）运动只有大约21公里/秒，这表明双星在形成时没有经历过大的“踢”。
2011-09-30 astro-ph.HE
The hypersoft state of Cygnus X-3 - A key to jet quenching in X-ray binaries?
天鹅座X-3是银河系中一个独特的微类星体，它有一个沃尔夫-拉叶伴星围绕着一个很可能是低质量黑洞的紧凑物体运行。独特的源属性可能是由于紧凑的对象与同伴的沉重的恒星风的相互作用。在本文中，我们集中在一个非常具体的时间段之前，从源观察到的大规模爆发。在此期间，天鹅座X-3处于所谓的超软状态，其中无线电和硬X射线通量被发现处于最低值（或未检测到），软X射线通量处于最高值，并观察到零星的伽马射线发射。我们将利用多波长观测来研究超软态的性质。我们在超软状态下观察了天鹅座X-3，其中Swift和NuSTAR在X射线中，SMA，AMI-LA和RATAN-600在无线电中。我们还考虑了来自MAXI的X射线监测数据和来自AGILE和Fermi的$γ$射线监测数据。我们发现，多波长观测的光谱和定时特性可以解释的情况下，喷气生产被关闭或高度减少的超软状态和失踪的喷流压力允许风重新填充靠近黑洞的区域。这一结果为X射线双星在软态下的实际喷流淬灭提供了依据。
2017-12-21 astro-ph.HE
The Reflection Component from Cygnus X-1 in the Soft State Measured by NuSTAR and Suzaku
黑洞双星天鹅座X-1是在2012年底由核光谱望远镜阵列（NuSTAR）和朱雀观测到的，提供了1-300 keV范围内的光谱覆盖。源处于软态，具有多温度黑体、幂律和反射分量，以及系统中高度电离物质的吸收。NuSTAR的高通量允许对复杂的铁谱线区域以及反射分量的其余部分进行非常高质量的测量。这条铁线明显变宽，并被相对论模糊模型很好地描述，这为限制黑洞的旋转提供了机会。虽然自旋约束在某种程度上取决于使用的连续介质模型，我们得到了一个 *>0.83的所有模型，提供了一个很好的描述的频谱。然而，我们的光谱拟合没有给出一个与最近报道的天鹅座X-1的二进制值一致的磁盘倾斜。这可以指示在轨道平面和内吸积盘之间存在>13度的未对准（即，一个扭曲的吸积盘）或者在光谱模型中缺少物理学。
2013-10-14 astro-ph.HE
Potential origin of the state-dependent high-energy tail in the black hole microquasar Cygnus X-1 as seen with INTEGRAL
对微类星体天鹅座X-1的黑洞的0.1-10 MeV观测表明，除了INTEGRAL观测到的标准黑体和康普顿化分量外，还存在一个幂律形式的光谱特征。这种所谓的“高能尾”最近被证明在其硬光谱状态下很强，并被解释为紧凑喷流发射的高能部分。然而，这一结果是从硬态观测为主的数据集获得的。在软状态下，只能得出高能尾存在的上限，从而得出高能尾的潜在参数。使用扩展的数据集，我们的目标是在这两个国家的光谱分量的属性获得更好的约束。我们利用INTEGRAL卫星15年观测所得的数据。数据集被分成不同的状态，我们分析堆叠状态分辨光谱从X射线监视器，伽马射线成像仪，和伽马射线光谱仪板载。在两种状态下都检测到高能成分，这证实了其在硬状态下的早期检测以及其在软状态下的可疑存在。我们首先通过一个独立于模型的唯象分析来描述这两个态中的高能尾成分。然后，我们应用基于混合康普顿化的物理模型。在所有情况下，光谱都很好地建模，具有相似的拟合优度。虽然在唯象方法中，高能尾在两种状态下具有相似的指数，但与物理模型的拟合似乎表明了不同的性质。我们讨论了这两种状态下的高能量成分的潜在起源，并有利于解释的一部分，高能量成分是由于一个紧凑的射流在硬态和混合康普顿在磁化或非磁化电晕在软态。
2021-04-09 astro-ph.HE
The Extreme Spin of the Black Hole in Cygnus X-1
天鹅座X-1是第一个通过动力学观测建立的黑洞。我们最近已经确定了它的质量和距离的精确值，以及双星的轨道倾角。这些结果的基础上，这是基于我们喜欢的（异步）动力学模型，我们已经测量了半径的黑洞的吸积盘的内部边缘的热连续谱拟合到一个完全相对论模型的薄吸积盘。假设黑洞的自旋轴与轨道角动量矢量成一直线，我们确定天鹅座X-1包含一个自旋参数a/M>0.95（3σ）的近极端Kerr黑洞。对于较不可能的（同步的）动力学模型，我们发现a/M>0.92（3σ）。在我们的分析中，我们包括黑洞质量，轨道倾角和距离的不确定性，我们也包括在通过螃蟹的绝对流量校准的不确定性。这四个不确定性来源完全控制了误差预算。在这种情况下，由于黑洞的极端自旋和圆盘的低光度，我们采用的薄圆盘模型引入的不确定性特别小。
2011-09-30 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Modelling hard and soft state of Cygnus X-1 with propagating mass accretion rate fluctuations
利用传播质量吸积率涨落模型PROPFLUC，对三个Rossi X射线定时探测器观测到的天鹅座黑洞双星X-1进行了定时分析.该模型同时预测功率谱，时间滞后，和作为能量的函数的变异性的一致性。观测涵盖了源的软态和硬态，以及两者之间的过渡。我们发现模型预测和数据在硬和软状态之间的良好协议。我们的分析表明，在软状态下的波动传播的光学薄热流延伸到大半径以上和以下的稳定的光学厚盘。在硬态下，我们的结果是一致的截断盘的几何形状，其中的热流径向延伸内的盘的内半径。在从软态到硬态的转变中，快速变化的特性太复杂，无法用PROPFLUC成功描述。我们的模型预测的热流的表面密度分布和缺乏QPO的软，硬状态，表明自旋的黑洞是对准的内吸积盘，因此可能与旋转轴的二元系统。
2017-08-14 astro-ph.HE
Using the X-ray Dust Scattering Halo of Cygnus X-1 to determine distance and dust distributions
我们提出了一个详细的研究的X射线尘埃散射晕的黑洞候选人\cygx 1的基础上两个\chandra \ HETGS的观测。使用18种不同的尘埃模型，包括我们修改的一种（称为XLNW），我们探测我们和这个源之间的星际介质。一个一致的描述云的性质沿视线，同时描述的晕径向轮廓，晕光变曲线，和柱密度从源光谱是最好的实现与这些模型的一个小子集。结合晕径向轮廓和晕光变曲线的研究，我们认为\cygx 1与它的几何距离为$d=1.81\pm{0.09}$ \，kpc。我们的研究还表明，有一个密集的云，它提供了$\sim$ 50%的尘埃颗粒沿视线\cygx 1，位于$\sim1.6$千秒差距从我们。沿着视线的其余尘埃靠近黑洞双星。
2011-06-17 astro-ph.HE
New Constraints on the Spin of the Black Hole Cygnus X-1 and the Physical Properties of its Accretion Disk Corona
我们提出了一个新的分析NuSTAR和朱雀观测的黑洞天鹅座X-1的中间状态。该分析使用了kerrC，这是一种用于分析黑洞光谱和分光偏振X射线观测的新模型。kerrC建立在X射线双星中模拟黑洞的大型库上。该模型考虑了X射线从一个几何薄，光学厚吸积盘，通过弯曲的黑洞时空的X射线的传播，反射关闭的吸积盘，和康普顿化的光子在不同的3-D形状和物理性质的日冕反射之前和之后。我们展示了使用kerrC分析2015年5月27日至28日拍摄的NuSTAR和朱雀观测档案的结果。最好的楔形冠比锥形冠更适合。虽然我们在黑洞上方和下方的漏斗区域中包括了锥形日冕，以在某种程度上类似于盘旋在黑洞上方和/或下方的紧凑灯柱日冕的常见假设，但拟合选择了一个非常大的日冕版本，使得有可能对足够大的吸积盘光子进行康普顿化，以解释观察到的幂律发射。分析表明无量纲黑洞自旋参数a在0.86和0.92之间。Kerr C模型提供了新的见解返回和日冕辐射照射的吸积盘的能量通量的径向分布。kerrC还预测，在最近发射的成像X射线偏振探测器的2-8 keV能量范围内，偏振分数约为1%。
2022-06-27 astro-ph.HE gr-qc
Highly Ionized Fe-K Absorption Line from Cygnus X-1 in the High/Soft State Observed with Suzaku
2011年10月5日，在高/软状态期间，我们在朱雀观测的天鹅座黑洞X-1的高级会合附近观测到了一条瞬态类He Fe K α吸收线，这使我们能够首次绘制出从幕式吸积现象或下降开始和结束的完整演化。我们在事件中的X射线光谱模型，并跟踪其演变。吸收线在观测的前半部分相当弱，但在~10 ks时立即加深，之后减弱。等效宽度的总体变化是~3的因子，在~0.08的轨道相位处达到峰值。这是为黑洞提供能量的伴星风是星云的证据。通过分析与Voigt配置文件的线，它被发现是符合轻微红移的Fe XXV过渡，或可能是几个物种的混合物比Fe XXV少电离。这些数据可以用一个距离约为10^（10-12）cm、密度约为10^（（-13）-（-11））g cm^-3的团块来解释，该团块吸积到黑洞上，并/或通过视线到达黑洞，导致观测到的电离度瞬间下降和/或吸积物质密度增加。通过未来的X射线量热计任务（如ASTRO-H和AXSIO）继续监测个别事件，将使我们能够详细绘制出吸积环境及其在各种吸积状态之间的变化。
2013-04-07 astro-ph.HE
Search for ultralight bosons in Cygnus X-1 with Advanced LIGO
超轻标量，如果它们像理论上那样存在，可以在快速旋转的黑洞周围形成云。这样的云预计会发射出连续的、准单色的引力波，可以被LIGO和Virgo探测到。在这里，我们提出了一个直接搜索的结果，从天鹅座X-1二进制的信号，从先进的LIGO的第二次观测运行的数据。在250-750赫兹波段，我们没有发现引力波存在的证据。在没有结合天鹅座X-1黑洞自旋的现有测量的情况下，我们的结果不利于$6.4 \leq μ/(10^{-13} {\rm eV}) \leq 8.0$中的玻色子质量，假设黑洞在$5 \times 10^6$年前以接近极值的自旋诞生。然后，我们专注于弦轴向的情况下，自相互作用使云高黑洞自旋与天鹅座X-1的测量一致。在该模型中，我们将玻色子质量限制在$9.6 \leq μ/(10^{-13} {\rm eV}) \leq 15.5$中，衰变常数为$f_a\sim 10^{15}$ GeV。未来我们的方法应用到其他来源将产生改进的约束。
2020-10-27 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
A Thorough Look at the Photoionized Wind and Absorption Dips in the Cygnus X-1 / HDE 226868 X-ray Binary System
本文介绍了2008年4月与朱雀、钱德拉-HETGS、XMM-牛顿、RXTE、INTEGRAL和雨燕同时观测高质量X射线双星系统天鹅座X-1 / HDE 226868的结果。在轨道相位0之后不久，当我们的视线穿过O星风的致密部分时，这些观测显示出软X射线波段的常见瞬态吸收下降。然而，我们第一次在硬X射线光变曲线中发现了一个同时存在的散射谷。因此，更中性的团块只是一个更大的电离团的核心，它包含了总风质量的很大一部分。在这些团块外面的稀释风几乎完全被光电离。
2010-04-07 astro-ph.HE
Confirmation Via the Continuum-Fitting Method that the Spin of the Black Hole in Cygnus X-1 is Extreme
在Gou et al.（2011）中，我们报道了X射线双星天鹅座X-1中的主要黑洞是一个自旋参数a*>0.95（3σ）的近极端克尔黑洞。我们确认了这一结果，同时设定了一个新的更严格的限度：在3σ（99.7%）置信水平下，a*>0.983。早期的工作是基于对所有三个可用光谱的分析，可能是由于这些光谱中存在相对较强的康普顿幂律成分而产生的偏差：散射到幂律中的热种子光子的比例为f_s=23- 31%，而连续拟合方法可靠应用的上限是f_s<25%。随后，我们又获得了天鹅座X-1的六个适合于测量自旋的光谱。其中五个光谱具有高质量，f_s在10%至19%的范围内，连续拟合方法已被证明可以提供可靠的结果。单独地，六个光谱给出了自旋参数的下限，范围从a*>0.95到a*>0.98，使我们能够保守地得出结论，黑洞的自旋是a*>0.983（3σ）。
2014-06-05 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-th
Chandra X-Ray Spectroscopy of the Focused Wind in the Cygnus X-1 System. II. The Nondip Spectrum in the Low/Hard State - Modulations with Orbital Phase
HDE 226868/天鹅座X-1系统中黑洞的吸积是由O型施主星的强线驱动星风提供动力的。本文研究了天鹅座X-1硬态星风的X射线性质，并利用钱德拉高能透射光栅的数据进行了测定。风中存在着大的密度和温度不均匀性，其中一小部分风由嵌入光电离气体中的密度较高、温度较低的物质团块组成。在光变曲线中观察到的吸收下降被认为是由这些团块引起的。这项工作集中在非倾角光谱作为轨道相位的函数。光谱显示S、Si、Na、Mg、Al和高度电离的Fe（Fe xvii-Fe xxiv）的类H和类He离子的谱线。我们测量速度的变化，列密度，和热加宽的线系列。这五个观测的优良质量使我们能够研究这些参数的轨道相位依赖性。我们表明，吸收体位于靠近黑洞。多普勒频移线指向该区域复杂的风结构，而在一些观测中看到的发射线来自比吸收体更致密的介质。观察到的谱线轮廓与相位有关。它们的形状各不相同，从纯粹的，对称的吸收在上合处的天鹅座P剖面在下合处的黑洞。
2016-04-01 astro-ph.HE
Variable Source of High Energy Gamma-Ray Radiation Cygnus X-3
对天鹅座X-3星系中强大的离散源的长期观察（1972 - 2009）发现了它的主要特性，并开发了这个独特物体的真实模型。它是一个轨道周期为4.8小时的短双星系统，包括相对论天体（中子星或黑洞）和大质量恒星。源大多数活动是在伽马射线从几十兆电子伏到数千兆电子伏。
2010-05-06 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Testing the Kerr hypothesis using X-ray reflection spectroscopy with NuSTAR data of Cygnus X-1 in the soft state
我们继续探索的约束能力的X射线反射光谱测试的克尔性质的天体物理黑洞，我们提出了我们的分析结果的两个NuSTAR观测天鹅座X-1的软状态。我们发现，最终的测量可以强烈地依赖于强度分布的假设。我们得出结论，天鹅座X-1是不适合广义相对论的测试使用X射线反射光谱，我们讨论了所需的属性的源是一个很好的候选人，我们的研究。
2019-06-11 astro-ph.HE gr-qc
First Year of Stellar-Mass Black Hole Observations with the Imaging X-ray Polarimetry Explorer
IXPE在2-8 keV能段对四个恒星级黑洞进行偏振观测，通过分析热盘、日冕和反射发射的偏振特征，检验了X射线双星黑洞的吸积盘与发射模型。
2024-02-15 astro-ph.HE
A new lepto-hadronic model applied to the first simultaneous multiwavelength data set for Cygnus X--1
天鹅座X-1是第一个被证实拥有吸积黑洞的银河系源。它已经在从无线电到GeV $γ$射线的整个电磁波谱中被检测到。通过中红外辐射的源的无线电被认为是来自相对论喷流。在MeV X射线中观察到的高度线性极化表明，相对论性喷流在这一制度中占主导地位，而热吸积流占主导地位的软X射线带。GeV非热辐射的起源仍然存在争议，轻子和强子的情况都被认为是可行的。在这项工作中，我们提出了一个新的半解析，多区喷流模型应用到天鹅座X-1的宽带光谱能量分布的轻子和强子的情况。我们试图打破这种简并拟合有史以来第一次高质量的，同时多波长的数据集从CHOCBOX运动（天鹅座X-1硬态观测的一个完整的二元轨道的X射线）。我们的模型参数的动力学特性，如射流速度剖面，磁场，和能量密度。此外，该模型结合了这些动力学特性与自洽的辐射转移计算，包括次级级联，轻子和强子起源。我们的结论是，灵敏的TeV $γ$射线望远镜，如切伦科夫望远镜阵列（CTA）将明确回答的问题，强子过程是否发生在天鹅座X-1的相对论喷流。
2020-10-16 astro-ph.HE
Extending the "Energetic Scaling of Relativistic Jets From Black Hole Systems" to Include $γ$-ray-loud X-ray Binaries
我们表明，喷流功率$P_j$和几何校正$γ$射线光度$L_γ$的X射线双星（XRB）天鹅座X-1，天鹅座X-3，和V404天鹅座，和$γ$射线上限GRS 1915+105和GX 339 -4，遵循Nemmen et al.（2012）为耀变体和GRB发现的黑洞（BH）系统相对论喷流能量学的普适标度。对观测到的XRB峰值$γ$射线亮度进行了几何校正，并根据射电耀斑峰值通量密度和耀斑上升时间估算了最小喷流功率。$L_γ-P_j$相关性在整个$\sim 17$数量级上都成立。这种关联表明了X射线双星高能辐射的喷流起源，并指出了所有相对论BH系统0.1-100 GeV高能辐射的共同机制或效率。
2017-07-27 astro-ph.HE
Long term variability of Cygnus X-1. IX. A spectral-timing comparison of Cygnus X-1 and MAXI J1820+070 in the hard state
本文首次系统比较持续源 Cyg X-1 与暂现源 MAXI J1820+070 在硬态下 0.5-200 keV 的谱-时性质，发现二者在软延迟、低频硬延迟及 rms 谱演化上存在显著差异，并提出这些差异源于吸积率与光度依赖的冕几何结构，而非黑洞质量或源类型的内在区别。
2025-08-16 astro-ph.HE
X-ray Variations at the Orbital Period from Cygnus X-1 in the High/Soft State
利用Rossi X射线定时探测器的全天监视器提供的光变曲线，在软/高X射线状态下，发现了黑洞候选者天鹅座X-1的X射线硬度的轨道变化。我们能够对硬态和软态之间的质量损失率和X射线亮度的变化设定广泛的限制。折叠光变曲线显示软X射线带在相位0（定义为X射线源的上结合的时间）处的通量减小。当吸收气体集中在中性团块中时，轨道可变性模型提供了稍微优越的拟合，并更好地解释了硬度的强烈变化。结合先前建立的硬态/低态下降，我们的观测给出了软态质量损失率的下限（Mdot<2 × 10 ^{-6} Msun/yr），而不是硬态的极限（Mdot<4 × 10 ^{-6} Msun/yr）。在X射线状态之间的风结构没有变化的情况下，在低/硬状态期间的更大的质量损失率将与在高软状态期间看到的增加的燃烧不一致。
2009-12-30 astro-ph.HE
Origin of Multi-band Emission from the Microquasar Cygnus X--1
我们研究了银河系黑洞X射线双星天鹅座X-1的非热辐射的起源。天鹅座X-1是一颗已被证实的高质量微类星体。通过类比活动星系核研究中的方法，我们提出了一个微类星体天鹅座X-1的二维含时辐射模型。在该模型中，考虑了逃逸、绝热和各种辐射损失，数值求解了相对论电子在锥形射流中的演化方程。辐射过程包括同步辐射、自康普顿散射和吸积盘及其周围伴星的逆康普顿散射。该模型还包括各向异性$γ$ - $γ$相互作用的电磁级联过程。研究了电子演化的光谱特性及其在喷流发射区不同高度处的发射光谱特性。我们发现天鹅座X-1的射电数据是由同步辐射产生的，\emph{Fermi} LAT测量是由伴星光子的同步辐射和康普顿化产生的，TeV波段的辐射通量是由伴星光子的康普顿化产生的。结果表明：（1）射电辐射区从双星尺度一直延伸到喷流的末端。(2)GeV波段的辐射源应该是来自接近双星系统尺度的距离。(3)TeV波段的辐射可能在双星系统内部，这些辐射可以由即将到来的CTA望远镜探测。(4)MeV的尾部发射，它产生一个强烈的线性极化信号，发射的二元系统内。排放的位置非常接近射流的内部区域。
2014-05-07 astro-ph.HE
A simplified approach for reproducing fully relativistic spectra in X-ray binary systems: Application to Cygnus X-1
本文提出仅移动吸积盘内半径并结合伪牛顿势与kerrbb辐射效率的简化方法，以再现含黑洞自旋的完全相对论X射线光谱，并成功拟合天鹅座X-1。
2025-01-06 astro-ph.HE gr-qc
Polarized X-rays Correlated with Short--Timescale Variability of Cygnus X-1
本文利用IXPE数据研究天鹅座X-1低/硬态下秒级时标的偏振X射线变率，发现流量峰附近偏振度下降、偏振角偏移，表明吸积盘随光度增加而收缩并降低偏振。
2024-08-02 astro-ph.HE astro-ph.IM
Alternative explanations for extreme supersolar iron abundances inferred from the energy spectrum of Cygnus X-1
在这里，我们研究的黑洞双星天鹅座X-1的1-200 keV的能谱与NuSTAR和朱雀。这是NuSTAR观测天鹅座X-1中间状态的第一份报告，观测是在双星轨道的一部分进行的，其中由于伴星风的吸收是最小的。光谱包括一个多温度的热盘组件，截止幂律组件，相对论和非相对论反射组件。我们与公开可用的恒定密度反射模型（relxill和reflionx）的初始拟合导致极高的铁丰度（分别为太阳的9.96和10.6（+1.6）（-0.9）倍）。虽然天鹅座X-1的超太阳铁丰度以前已经报道过，但我们的测量值要高得多，这种变化几乎可以肯定是非物理的。使用一个新版本的reflionx，我们修改，使电子密度的自由参数，我们得到更好的拟合光谱，即使与太阳铁丰度。我们报告了更高的密度（n_e =（3.98（+0.12）（-0.25））E20 cm-3）如何影响其他参数，如盘的内径和倾角。
2018-01-22 astro-ph.HE
A unified modeling of X-ray and gamma-ray spectro-polarimetric data: the case of Cygnus X-1
Julius-Maximilians-Universität Würzburg（维尔茨堡朱利叶斯-马克西米利安大学）；European Space Agency (ESA)（欧洲空间局）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）；Observatoire des Sciences de l’Univers de l’université Paris-Saclay（巴黎萨克雷宇宙科学观测站）；APC（粒子与宇宙学中心）；Dr. Karl Remeis-Observatory, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（弗里德里希-亚历山大埃尔朗根-纽伦堡大学卡尔·雷梅斯天文台）
本文提出宽带光谱偏振建模通用框架，应用于天鹅座X-12 keV-2 MeV能段，精准表征软伽马射线硬尾、约束同步辐射截断能量，为偏振失配提供新解释，适用于多仪器分析。
2026-11-05 astro-ph.HE
Chandra X-ray spectroscopy of the focused wind in the Cygnus X-1 system III. Dipping in the low/hard state
利用钱德拉高能透射光栅对天鹅座黑洞双星Cyg X-1/HDE 226868进行了三次不同轨道相位的观测。在这个系统中，为吸积提供动力的恒星风的特征是温度和密度的不均匀性，包括嵌入光电离气体中的更冷、更致密的物质的结构或“团块”。当这些团块通过我们的视线时，光变曲线上出现吸收下降。我们通过光谱的变化，在各个浸渍阶段的团块的特性。在四个不同柱深度的水平中比较硅和硫吸收线区域（1.6-2.7 keV $\equiv$ 7.7-4.6 keV）揭示了较低电离级的存在，即，更冷或更致密的材料，在更深的浸渍阶段。线的多普勒速度在每次观测中大致一致，随各自的轨道相位而变化。这与由不同的电离物质组成的结构的图像是一致的，其中面向黑洞的物质壳层屏蔽了电离辐射的内壳和后壳。然而，与星风的玩具模型相比，多普勒速度的变化并不能让我们确定系统中团块区域的确切位置。这一结果，以及观察到的线的不对称形状，指向一个复杂的风结构的图片。
2019-05-03 astro-ph.HE
On the nature of the Cygnus X-2 like Z-track sources
基于扩展的低质量X射线双星ADC辐射模型对GX 340 +0、GX 5 -1和CygX-2三个Z轨源的应用结果，提出了类天鹅座X-2 Z轨源的解释。正常支主要由中子星的辐射压力增加所控制，而中子星的辐射压力增加是由软顶点和硬顶点之间的质量吸积率增加所引起的。水平支上的辐射压力继续增加，成为超级爱丁顿的几倍。我们认为，这破坏了内部的吸积盘和吸积流的一部分是转向垂直形成喷流，这是检测到的无线电发射的这部分的Z-轨道。因此，我们认为高辐射压力是喷流发射的必要条件。在耀斑分支上，在恒定质量吸积率下，中子星黑体光度有很大的增加，表明中子星上有额外的能源。我们发现中子星mdot在燃烧开始时单位发射面积的质量吸积率与燃烧变得不稳定的理论临界值之间有很好的一致性。因此，我们建议，在天鹅座X-2类源的耀斑包括不稳定的核燃烧。在所有三个源的千赫兹QPO频率的测量与光谱拟合结果的相关性导致的建议，上kHz QPO是一个振荡总是发生在内吸积盘边缘，其半径增加，由于磁盘的高辐射压力的中子星的中断。
2010-01-12 astro-ph.HE
Polarized X-rays from windy accretion in Cygnus X-1
本文针对天鹅座X-1观测到的高偏振度与低轨道倾角之间的矛盾，提出辐射等离子体以≳0.4c速度外流的模型，并通过辐射转移模拟验证其偏振特性与观测一致。
2023-05-11 astro-ph.HE
State-Dependent X-ray Variability in Cygnus X-1: A 12-Year NuSTAR Timing Study of Accretion Flow Geometry
Boston University（波士顿大学）；Raman Research Institute（拉曼研究所）；Indian Institute of Science Education and Research Bhopal（印度科学教育与研究学院博帕尔分校）；Florida International University（佛罗里达国际大学）；Miami Dade College（迈阿密戴德学院）；Osmania University（奥斯曼尼亚大学）；Physical Research Laboratory（物理研究实验室）；UN Center for Space Science and Technology Education in Asia and Pacific (CSSTEAP)（联合国亚洲及太平洋空间技术和外空活动教育训练中心）；Sardar Vallabhbhai National Institute of Technology, Surat（萨达尔·瓦拉巴伊国立技术学院苏拉特分校）；Pondicherry University（本地治里大学）；School of Sciences, JAIN (Deemed-to-be University), Bengaluru（JAIN（视为大学）班加罗尔理学院）；Janusz Gil Institute of Astronomy, University of Zielona Góra（绿山大学扬努什·吉尔天文学研究所）
本文通过12年NuSTAR观测研究Cygnus X-1的X射线变异性，揭示了吸积流几何变化与状态转换的物理机制，发现硬X射线在状态分类中更优，且发现状态转换过程中吸积盘向内演化的观测证据。
2026-03-20 astro-ph.HE
Understanding Compact Object Formation and Natal Kicks. III. The case of Cygnus X-1
近年来，越来越多的银河系X射线双星获得了精确的观测约束。结合自行测量，我们可以重建X射线双星的完整演化历史，追溯到致密天体形成的时候。在本文中，我们提出了持久的X射线源天鹅座X-1，考虑到所有可用的观测约束的第一次研究。我们的分析占三个演化阶段：轨道演化和运动通过银河系的潜力后，形成的黑洞（BH），和二元轨道动力学的核心崩溃的时候。我们发现，BH直接祖的质量是$15.0 - 20.0$ M $_\sun$，并在核心崩溃的时候，BH有可能收到一个小的反冲速度$\le 77$ km s $^{-1}$在95%的置信度。如果BH祖先质量小于$\sim 17$ M $_\sun$，则需要一个非零的出生反冲速度来解释天鹅座X-1目前观察到的性质。由于黑洞只从伴星的恒星风中吸积了质量，因此可以忽略的吸积质量不可能解释观测推断的$a_* > 0.95$的黑洞自旋，而这种极端黑洞自旋的起源必须与黑洞形成本身有关。在BH形成之后，我们发现BH伴星是一颗$19.8 - 22.6$ M $_\sun$主序星，以$4.7 - 5.2$天的周期绕BH运行。此外，最近的观测表明BH伴星目前是超同步的。这种超同步性表明，与通常采用的强度相比，BH伴星上的潮汐强度至少要弱两倍。
2012-01-04 astro-ph.HE
Polarized x-rays constrain the disk-jet geometry in the black hole x-ray binary Cygnus X-1
黑洞X射线双星（XRB）系统是当气体从正常恒星剥离并吸积到黑洞上时形成的，它充分加热气体以发射x射线。本文报道了利用成像X射线偏振探测器对XRB天鹅座X-1的偏振观测。电场位置角与流出射流对齐，表明射流是从内部X射线发射区域发射的。在2 - 8千电子伏的极化度为（4.01 ± 0.20）%，这意味着吸积盘比双星轨道更接近于边缘。观测结果表明，热X射线发射等离子体是在空间上延伸的平面垂直于射流轴，而不是平行于射流。
2023-01-23 astro-ph.HE gr-qc
